[发明专利]工频自动恒压供水系统

说明书

技术领域

本发明涉及供水系统，特别涉及一种工频、变流自动恒压供水系统。

背景技术

众所周知，普通离心泵并联是无法实现恒压供水的，这是由离心泵水力几何形状所决定的。在固定的转速下，单台离心泵的特性曲线呈下降趋势。如果两台型号相同的离心泵并联运行时，其并联特性曲线也呈下降趋势，其合成曲线Q-H仍然是一条流量增加而扬程递减的单调下降曲线。因此，当管路系统特性曲线变化时，即为泵的工况相应改变，泵的扬程随着流量的增加或减小而相应降低或增高，导致泵出口压力降低或增高，而不能实现恒压供水。

由于离心泵的流量、扬程与泵转速有关，当泵转速升高或降低时，泵的Q-H曲线在保持其形状的情况下，作相应的升高或下降的平移。为此，采用变频器新技术来改变泵的转速，从而实现恒压供水。目前，通常采用一台配有变频器的可调转速离心泵与一台恒定转速离心泵并联运行，作为恒压供水机组。

图1表示两台型号相同的离心泵(其中一台为恒速运行，另一台配有变频器的，可变速运行)并联运行的特性曲线。当两台恒速泵并联运行时，工况点在A点(Q1，H1)，如果系统需要增大流量Q2＞Q1，此时泵联合运行工况点在B点(Q2，H2)，而管路系统所需的工况点在C点(Q2，H3)，由曲线可知，C点和B点流量相同，但扬程不同，H3＞H1＞H2，根据能量守恒定律，此时管路内将无水可供；如果设法使泵工况点在C点运行，则会扬程太高，压力过大，管路会发生爆裂，管路元件易受损坏。因此，用户一般希望管路系统能恒压供水。

为了实现恒压供水，目前采用的最新技术是泵的调速，也就是用一台变频调速离心泵和一台恒速离心泵并联运行来实现调速。以图1为例，当系统所需流量从Q1增大到Q2时，要求压力不变，也就是扬程维持在H1，此时控制系统中的压力传感器发出信号，通过变频器的闭环反馈到调节系统，通过可编程控制器(PLC)确定并使可变速泵的转速升高到应有的转速，此时可变速泵的H-Q上升。如图1所示，恒速泵的H-Q曲线(恒)31与变速泵的H-Q曲线(变)32并联运行时的合成曲线H-Q如图中虚线(恒+变)33通过D点(Q2，H1)，从而达到稳压供水的目的。

采用变频器调速虽然能够实现恒压供水，但是存在着以下缺点：

1.整个装置价格昂贵，这是目前广大用户难以接受的主要原因。装置中的变频器每千瓦约1000元，其它控制元件则占了装置中的绝大部分费用。

2.控制系统线路复杂，需要压力传感器等精密仪器，除了价格昂贵外，系统的调试、维修工作量大，目前难以做到高可靠性。

3.恒速泵与变速泵经并联后，两泵运行效率均下降较多，长期连续运行很不经济。

泵是消防及供水设备中的核心部件，其它辅助及控制元件均是为泵运行服务的，泵本身结构简单，运行可靠，然而，系统的控制元件和辅助元件则造成了系统复杂化和可靠性差。

发明内容

本发明的目的是提供一种新的工频自动恒压供水系统，它利用泵自身的特性和组合搭配，直接实现恒压供水，使系统的结构和控制系统达到最简单化，降低了制造成本，提高了系统的安全可靠性。

本发明的技术方案如下：

一种工频自动恒压供水系统，它包括供水水源、连接管路、切线泵和离心泵，所述切线泵为恒速切线泵，所述离心泵为恒速离心泵，恒速切线泵和恒速离心泵分别由连接管路接通水源，并在连接管路上配置止回阀，恒速切线泵与恒速离心泵分别通过各自连接的闸阀由连接管路进行并联，并联后由连接管路接至供水管路系统。

本发明以一台恒速切线泵与一台恒速离心泵并联，通过简单的控制程序，配备必要的阀门和管路元件，构成一种结构简单的工频自动恒压供水系统。它利用泵自身的特性和组合搭配，直接实现恒压供水，使系统的结构和控制系统达到最简单化，所构成的元件最少，由此降低了制造成本，提高了系统的安全可靠性。

附图说明

下面结合附图对本发明作详细说明。

图1是现有技术中的两台型号相同的离心泵并联运行的特性曲线图。

图2是本发明的一种工频自动恒压供水系统的原理图。

图3是图2供水系统的运行曲线图。

具体实施方式